Livello applicazione: Sessioni HTTP, FTP, Posta Elettronica

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1 Livello applicazione: Sessioni HTTP, FTP, Posta Elettronica Gaia Maselli Queste slide sono un adattamento delle slide fornite dal libro di testo e pertanto protette da copyright. All material copyright J.F Kurose and K.W. Ross, All Rights Reserved 2-1

2 HTTP HTTP: hypertext transfer protocol Protocollo a livello di applicazione del Web Modello client/server client: il browser che richiede, riceve, visualizza gli oggetti del Web server: il server web invia oggetti in risposta a una richiesta HTTP definisce in che modo i client web richiedono pagine ai server web e come questi le trasferiscono ai client PC con Explorer Mac con Navigator Server con server web Apache 2-2

3 HTTP: meccanismo per mantenere lo stato HTTP è un protocollo senza stato (stateless): ogni coppia "domanda del client"/"risposta del server" è indipendente dalle altre Il server una volta servito il client se ne dimentica (non mantiene informazioni sulle richieste fatte) Il meccanismo dei Cookie rappresenta un modo per creare una sessione di richieste e risposte HTTP con stato (stateful) La sessione rappresenta un contesto più largo rispetto alla richiesta/risposta. Questo contesto o sessione può essere utilizzato per creare per esempio "shopping cart", in cui le selezioni dell possono essere aggregate, o un giornale online può presentare contenuti personalizzati in base alle letture precedenti dell 2-3

4 Sessione Ci possono essere diversi tipi di sessione in base al tipo di informazioni scambiate e la natura del sito. Caratteristiche generali di una sessione: 1. Ogni sessione ha un inizio e una fine. 2. Ogni sessione ha un tempo di vita relativamente corto. 3. Sia il client che il server possono chiudere la sessione. 4. La sessione è implicita nello scambio di informazioni di stato. Sessione vs. connessione N.B. Per "sessione" NON si intende connessione persistente, ma una sessione logica creata da richieste e risposte HTTP. Una sessione può essere creata su connnessioni persistenti e non persistenti. 2-4

5 Cookie Il server mantiene tutte le informazioni riguardanti il client su un file e gli assegna un identificatore (cookie) che viene fornito al client Il cookie inviato è un identificatore di sessione (SID) Per evitare che il cookie sia utilizzato da utenti maligni l identificatore è composto da una stringa di numeri Il client ogni volta che manda una richiesta al server fornisce il suo identificatore (cookie) Esempio == Server -> User Agent == Set-Cookie: SID=31d4d96e407aad42 == User Agent -> Server == Cookie: SID=31d4d96e407aad42 Il server mediante il cookie fornito dal client accede al relativo file e fornisce risposte personalizzate Per informazioni dettagliate su cookie e sessioni guardare RFC 2109 obsoleted by RFC 2965, obsoleted by RFC

6 Cookie 2-6

7 Durata di un cookie Il server chiude una sessione inviando al client una intestazione Set-Cookie nel messaggio con Max-Age=0 Max-Age=delta-seconds L attributo Max-Age definisce il tempo di vita in secondi di un coockie. Dopo delta secondi il client dovrebbe rimuovere il cookie. Il valore zero indica che il cookie deve essere rimosso subito. 2-7

8 Cookie e HTML Le intestazioni set-cookie e cookie sono contenute nei messaggi di risposta e richiesta HTTP Il codice HTML inviato come corpo di un messaggio di risposta HTTP contiene invece codice di personalizzazione della pagina in base al cookie 2-8

9 Altra soluzione per mantenere lo stato Per mantenere lo stato e quindi creare una sessione Il client mantiene tutte le informazioni sullo stato della sessione e le inserisce in ogni richiesta inviata al server Vantaggi Metodo POST Inserendole nella URL facile da implementare non richiede l introduzione di particolare funzionalità sul server Svantaggi può generare lo scambio di grandi quantità di dati le risorse del server devono essere re-inizializzate ad ogni richiesta 2-9

10 HTML Markup language I comandi per la formattazione sono inseriti in modo esplicito nel testo Esempio: il codice html testo in <b>grassetto</b> produce testo in grassetto HTML definisce come deve essere visualizzata una pagine web (o pagina html) e fornisce al tempo stesso formattazione contenuto Tag per la formattazione del testo Tag per altri scopi: inclusione immagine, link ipertestuale, ecc. 2-10

11 Pagina HTML Struttura Tag marcatori Alcuni tag di formattazione 2-11

12 Livello di applicazione FTP Posta elettronica SMTP, POP3, IMAP 2-12

13 File Transfer Protocol (FTP) Programma di trasferimento file da o verso un host remoto Comando per accedere ed essere autorizzato a scambiare informazioni con l host remoto ftp NomeHost vengono richiesti nome e password Trasferimento di un file da un host remoto ftp> get file1.txt Trasferimento di un file verso un host remoto ftp> put file2.txt Ci sono comandi per cambiare directory in locale e sull host remoto, cancellare file, etc. Il protocollo FTP è descritto nella RFC

14 FTP Interfaccia FTP Client FTP File system locale Trasferimento file Server FTP File system remoto Modello client/server client: il lato che inizia il trasferimento (a/da un host remoto) server: host remoto Quando l fornisce il nome dell host remoto, il processo client FTP stabilisce una connessione TCP sulla porta 21 con il processo server FTP Stabilita la connessione, il client fornisce nome e password che vengono inviate sulla connessione TCP come parte dei comandi Ottenuta l autorizzazione del server il client può inviare uno o più file memorizzati nel file system locale verso quello remoto (o viceversa) 2-14

15 FTP: connessione di controllo FTP utilizza due connessioni TCP parallele: controllo e dati Porta 21 per la connessione di controllotcp Connessione di controllo (porta 21) viene usata per inviare informazioni di controllo tutti i comandi eseguiti dall sono trasferiti sulla connessione di controllo Esempi di informazioni trasferite sulla connessione di controllo Identificativo Password Comandi per cambiare directory Comandi per inviare (put) e ricevere (get) file Client FTP Porta 20 per la connessione dati TCP Server FTP Connessione di controllo: fuori banda (out of band) HTTP utilizza la stessa connessione per messaggi di richiesta e risposta e file, per cui si dice che invia le informazione di controllo in banda (in-band) Il server FTP mantiene lo stato : directory corrente, autenticazione precedente 2-15

16 FTP: connessione dati Connessione dati: quando il server riceve un comando per trasferire un file, apre una connessione dati TCP sulla porta 20 con il client Dopo il trasferimento di un file, il server chiude la connessione La connessione dati viene aperta dal server e utilizzata per il vero e proprio invio del file. Si crea una nuova connessione per ogni file trasferito all interno della sessione Client FTP Porta 21 per la connessione di controllotcp Porta 20 per la connessione dati TCP Server FTP Non persistente Il server FTP mantiene lo stato : directory corrente, autenticazione precedente 2-16

17 Comandi e risposte FTP Comandi comuni: Esiste una corrispondenza uno a uno tra il comando immesso dall e quello FTP inviato sulla connessione di controllo Ciascun comando è seguito da una risposta spedita dal server al client Inviati come testo ASCII sulla connessione di controllo USER username PASS password LIST elenca i file della directory corrente RETR filename recupera (get) un file dalla directory corrente STOR filename memorizza (put) un file nell host remoto Codici di ritorno comuni: Codice di stato ed espressione (come in HTTP) 331 Username OK, password required 125 data connection already open; transfer starting 425 Can t open data connection 452 Error writing file 2-17

18 Altri comandi Unix di trasferimento file sftp: secure file transfer program rcp: remote file copy scp: secure copy (remote file copy program) 2-18

19 Livello di applicazione FTP Posta elettronica SMTP, POP3, IMAP 2-19

20 Posta elettronica Mezzo di comunicazione asincrono Tre componenti principali: agente server di posta simple mail transfer protocol: SMTP Agente detto anche mail reader composizione, editing, lettura dei messaggi di posta elettronica esempi: Eudora, Outlook, elm, Mozilla, Thunderbird i messaggi in uscita o in arrivo sono memorizzati sul server server di posta SMTP server di posta agente agente SMTP SMTP agente Coda di messaggi in uscita casella di posta dell server di posta agente agente agente 2-20

21 Posta elettronica: server di posta Server di posta Casella di posta (mailbox) contiene i messaggi in arrivo per l Coda di messaggi da trasmettere (tentativi ogni x minuti per alcuni giorni) Protocollo SMTP tra server di posta per inviare messaggi di posta elettronica client: server di posta trasmittente server : server di posta ricevente server di posta SMTP server di posta agente agente SMTP SMTP agente server di posta agente agente agente 2-21

22 Posta elettronica: SMTP [RFC 2821] usa TCP per trasferire in modo affidabile i messaggi di posta elettronica dal client al server, porta 25 trasferimento diretto: il server trasmittente al server ricevente tre fasi per il trasferimento handshaking (saluto) trasferimento di messaggi chiusura interazione comando/risposta comandi: testo ASCII risposta: codice di stato ed espressione i messaggi devono essere nel formato ASCII a 7 bit 2-22

23 Scenario: Alice invia un messaggio a Roberto 1) Alice usa il suo agente per comporre il messaggio da inviare a [email protected] 2) L agente di Alice invia un messaggio al server di posta di Alice; il messaggio è posto nella coda di messaggi 3) Il lato client di SMTP apre una connessione TCP con il server di posta di Roberto Italia 4) Il client SMTP invia il messaggio di Alice sulla connessione TCP 5) Il server di posta di Roberto riceve il messaggio e lo pone nella casella di posta di Roberto 6) Roberto invoca il suo agente per leggere il messaggio N.B.: nessun server intermedio Cina 1 agente server di posta server di posta 5 6 agente 2-23

24 Scambio di messaggi al livello di protocollo Il client SMTP (che gira sull host server di posta in invio) fa stabilire una connessione sulla porta 25 verso il server SMTP (che gira sull host server di posta in ricezione) Se il server è inattivo il client riprova più tardi Se il server è attivo, viene stabilita la connessione Il server e il client effettuano una forma di handshaking (il client indica indirizzo del mittente e del destinatario) Il client invia il messaggio Il messaggio arriva al server destinatario grazie all affidabilità di TCP Se ci sono altri messaggi si usa la stessa connessione (connessione persistente), altrimenti il client invia richiesta di chiusura connessione 2-24

25 Esempio di interazione SMTP Client: crepes.fr Server: hamburger.edu La seguente transazione inizia appena si stabilisce la connessione TCP S: 220 hamburger.edu C: HELO crepes.fr S: 250 Hello crepes.fr, pleased to meet you C: MAIL FROM: S: 250 Sender ok C: RCPT TO: S: 250 Recipient ok C: DATA S: 354 Enter mail, end with "." on a line by itself C: Do you like ketchup? C: How about pickles? Messaggio di posta C:. S: 250 Message accepted for delivery C: QUIT S: 221 hamburger.edu closing connection Si ripete da qui per mail multiple 2-25

26 Esempio di interazione SMTP: telnet servername 25 Riceverete la risposta 220 dal server Digitate i comandi HELO, MAIL FROM, RCPT TO, DATA, QUIT Questo vi consente di inviare messaggi di posta elettronica senza usare il client di posta (lettore) 2-26

27 SMTP: note Confronto con HTTP: SMTP usa connessioni persistenti (ripete i passi da MAIL FROM:) SMTP richiede che il messaggio (intestazione e corpo) sia nel formato ASCII a 7 bit Il server SMTP usa CRLF.CRLF per determinare la fine del messaggio HTTP e SMTP vengono utilizzati per trasferire file da un host all altro HTTP: pull (gli utenti scaricano i file e inizializzano le connessioni TCP) SMTP: push (Il server di posta spedisce il file e inizializza la connessione TCP) HTTP: ciascun oggetto è incapsulato nel suo messaggio di risposta SMTP: più oggetti vengono trasmessi in un unico messaggio 2-27

28 Formato dei messaggi di posta elettronica SMTP: protocollo per scambiare messaggi di posta elettronica RFC 822: standard per il formato dei messaggi di testo: Righe di intestazione, per esempio To: From: Subject: differenti dai comandi SMTP! corpo il messaggio, soltanto caratteri ASCII intestazione corpo riga vuota (CRLF) Nota: Come si possono inviare messaggi con formati testuali non ASCII o immagini? 2-28

29 Formato del messaggio: estensioni di messaggi multimediali Per inviare contenuti diversi dal testo ASCII si usano intestazioni aggiuntive MIME (Multipurpose Internet Mail Exrension): estensioni di messaggi di posta multimediali, RFC 2045, 2046 Alcune righe aggiuntive nell intestazione dei messaggi dichiarano il tipo di contenuto MIME Versione MIME metodo usato per codificare i dati in ASCII Tipo di dati multimediali, sottotipo, dichiarazione dei parametri Dati codificati (corpo del messaggio) From: [email protected] To: [email protected] Subject: Picture of yummy crepe. MIME-Version: 1.0 Content-Transfer-Encoding: base64 Content-Type: image/jpeg base64 encoded data base64 encoded data 2-29

30 Formato del messaggio ricevuto Un altra classe di righe di intestazione viene inserita dal server di ricezione SMTP ES. Il server di ricezione aggiunge Received: in cima al messaggio, che specifica il nome del server che ha inviato il messaggio (from), il nome del server che lo ha ricevuto (by), e l orario di ricezione Received: from crepes.fr by hamburger.edu; 12 Oct 98 15:27:39 GMT From: [email protected] To: [email protected] Subject: Picture of yummy crepe. MIME-Version: 1.0 Content-Transfer-Encoding: base64 Content-Type: image/jpeg base64 encoded data base64 encoded data 2-30

31 Protocolli di accesso alla posta agente SMTP SMTP protocollo di accesso agente Server di posta del mittente Server di posta del destinatario SMTP: consegna/memorizzazione sul server del destinatario SMTP non può essere usato dall agente del destinatario perché è un protocollo push, mentre l deve eseguire un operazione pull Protocollo di accesso alla posta: ottenere i messaggi dal server POP3: Post Office Protocol versione 3 [RFC 1939] autorizzazione (agente <--> server) e download IMAP: Internet Mail Access Protocol [RFC 1730] più funzioni (più complesse) manipolazione di messaggi memorizzati sul server HTTP: gmail, Hotmail, Yahoo! Mail, ecc. 2-31

32 Protocollo POP3 RFC 1939 POP3 permette all agente (client) di aprire una connessione TCP verso il server di posta (il server) sulla porta 110 Quando la connessione è stabilita si procede in 3 fasi 1. Autorizzazione: L agente invia nome e password per essere identificato 2. Transazione: L agente recupera i messaggi 3. Aggiornamento: Dopo che il client ha inviato il QUIT, e quindi conclusa la connessione, vengono cancellati i messaggi marcati per la rimozione 2-32

33 Protocollo POP3: comandi Fase di autorizzazione Comandi del client: user: dichiara il nome dell pass: password Risposte del server +OK -ERR Fase di transazione, client: list: elenca i numeri dei messaggi retr: ottiene i messaggi in base al numero dele: cancella quit S: +OK POP3 server ready C: user rob S: +OK C: pass hungry S: +OK user successfully logged on C: list S: S: S:. C: retr 1 S: <message 1 contents> S:. C: dele 1 C: retr 2 S: <message 1 contents> S:. C: dele 2 C: quit S: +OK POP3 server signing off 2-33

34 POP3 e IMAP Ancora su POP3 Il precedente esempio usa la modalità scarica e cancella Roberto non può rileggere le se cambia client Modalità scarica e mantieni : copia i messaggi su più client POP3 è un protocollo senza stato tra le varie sessioni POP3 non fornisce all alcuna procedura per creare cartelle remote ed assegnar loro messaggi IMAP Mantiene tutti i messaggi in un unico posto: il server Consente all di organizzare i messaggi in cartelle IMAP conserva lo stato dell tra le varie sessioni: I nomi delle cartelle e l associazione tra identificatori dei messaggi e nomi delle cartelle 2-34

35 IMAP: Internet Mail Access Protocol RFC 3501 Un server IMAP associa a una cartella (INBOX) ogni messaggio arrivato al server Il protocollo IMAP fornisce comandi agli utenti per Creare cartelle e spostare messaggi da una cartella all altra Effettuare ricerche nelle cartelle remote I server IMAP conservano informazioni di stato sull da una sessione all altra nomi cartelle associazioni messaggi-cartelle IMAP presenta anche comandi che permettono agli utenti di ottenere componenti di un messaggio Intestazione Parte di un messaggio 2-35